脑世界诞生之谜
在生物界中,植物是根本没有脑的,也不是所有的动物全都有脑。脑是动物机体进化复杂到一定程度后才逐渐诞生的一个新器官。
最早出现的动物脑,其结构和功能都非常简单,也与我们当今人类的脑有着天壤之别。因此,脑也是伴随着机体结构和功能的复杂化逐渐演化的。
我们每一个人,最初都是由一个受精卵细胞分裂逐步发育成庞大的身体的。所以,人的脑也不是先天生来就是成人脑的模样。在我们出生以前,就是说早在娘肚子里的时候,也存在着一个从无到有的诞生过程,从小到大、从简单到复杂的逐步发育过程。
刚刚出生的婴儿,正如他们身体的各方面还远远不成熟一样,他们的脑也是十分“幼稚”的。出生以后,伴随着人体各系统生理机能的逐步完善成熟,脑世界的形态结构也逐步复杂化,脑的机能也渐渐成熟化。这个过程一直持续到青春期以后身体的全面成熟。
这样看来,神奇的脑世界实在是太复杂了,仅仅是在它诞生这个问题上,就有许多的难解之谜。还是让我们追根求源,了解一下脑世界的诞生和演化发育历史进程吧。
我们知道,在最简单的单细胞有机体中,它的全部就是一个小小的单细胞,当然不存在神经,更不存在脑了。神经和脑是多细胞动物出现以后长期适应环境产生并得到发展的。
最初的神经系统是从原始多细胞有机体(如腔肠动物水螅)表面的感受器产生的。它们把环境的温度、酸碱度、光线等信息传送到有机体内部。后来,又产生了一些能将体内信息传送到体表的细胞,这些传送信息的细胞即神经细胞。这些零散地分布于整个有机体的神经细胞彼此联系起来,就形成了最简单的神经网络。这种神经网络传播兴奋是全方位扩散的,即“触其一点,动其全身”。神经细胞这种最初的活动方式虽然简单,但还是有利于动物通过触手获取食物求得生存的。
环节动物(如蚯蚓)的身体是由许多相似的节段组成的。它们的神经细胞开始由原来的零散分布已经朝向身体的中轴线上集中,并按照身体的节段集中成一个个的神经节。由神经节发出相应的外周神经支配本体节的感觉和运动。由于动物的运动方向总是向前的,而身体前方的各种环境信息对于动物是更加重要的。为了便于获取大量的环境信息,动物的感觉器官及其有关联的神经节就逐渐集中在了头端。久而久之,头端的神经节就演变得越来越复杂,并互相交织,形成了脑的雏形。
无脊椎动物的神经系统
到了脊椎动物的鱼类,动物才真正出现了简单的脑。原来身体的节段性支配仍然保留,但原来的神经节进一步发达融合成一体,就形成了脊髓。早期鱼类以后,动物原始脑的顶端逐渐向外延伸,神经细胞数量也开始增多,使脑的结构大幅度地膨大。
到了爬行动物阶段,动物开始出现较大的大脑半球,大脑半球上开始出现了极其简单的一小丁点儿皮质。这一丁点儿的皮质虽然渺小得不起眼,但却代表着动物脑进化发展的方向,是脑以后发展的最有生气的新生力量,是大脑皮质发展的“种子”。
到了最早出现的哺乳动物,原来简单的皮质已经发展得占了脑体积的一半。这部分皮质的功能最初大部分与嗅觉有关。在这层皮质之上长出的一层新的细胞,就是新皮质。此后伴随着新皮质的极大发展,机体的适应能力也极大地增强。新皮质非常“集权”,它逐步把管理机体的各种高级的生理功能都归属于自己,使得新皮质成为全身各种复杂的感觉和随意的运动的最高级中枢。
人类的大脑新皮质已经覆盖了整个脑的表面,并形成了巨大的沟回皱褶,形成了人体活动的最高级中枢。
由上可见,神经系统经历了从无到有,由全身分散到向身体中轴集中,再向脑集中,最后发展到向大脑皮层集中的演化过程。人类大脑皮质的高度发达,使得它具有无限的记忆储存能力和极其复杂的高级思维活动。
脊椎动物脑的演化
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